[發明專利]一種用于TD-LTE光纖拉遠設備時延補償的方法

有效

• 申請號: 201410389967.3
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104244397B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 陳杰;傅海;袁思紅;葉彤;張鷹
• 申請（專利權）人: 廈門雷克通信技術工程有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04B10/25
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

本發明公開了一種用于TD?LTE光纖拉遠設備時延補償的方法，包括數據測定步驟，時延補償步驟，信號輸出步驟和緩存輸出步驟。本發明是在正常信號工作運行之前，通過測量計算數字光纖拉遠設備的時延數據，以計算所得的這個時延，補償控制TD?LTE基站的下行信號的發射時刻及上行信號的接收時刻，使之均提前于標準參考時間(GPS/1588或北斗)，使得數字光纖拉遠設備實際存在的時延等效到射頻信號的空中接口中，可較好地解決TD?LTE的光纖拉遠覆蓋的時延補償問題。本發明的這種方法，可確保整個網絡的工作同步，無論上下行業務還是接入、切換都能夠正常工作。

技術領域

本發明屬于第四代(4G)公共無線通信系統中的射頻信號拉遠、覆蓋、組網技術領域，具體地說涉及一種用于TD-LTE光纖拉遠設備時延補償的方法。

背景技術

TD-LTE是第四代移動通信系統，其運行于時分系統，即：上行和下行業務的傳輸在同一頻率上進行。為了避免系統內信號的互相干擾，要求信號無線幀的邊緣必須對齊。在具體工作頻點下，下行工作時間內為基站發射、移動終端接收的狀態，上行工作時間內為移動終端發射、基站接收的狀態，這就要求整個網絡內的所有設備具有相同的時鐘，即系統中工作的所有設備是嚴格同步的。室外光纖拉遠設備從基站設備的射頻端口接入信號，在近端將射頻信號變換為數字信號，再通過光纖拉遠傳輸到遠端，在遠端再進行相反的過程(即數字信號至射頻信號的轉換處理過程)。在這樣的信號處理過程中必然引入額外的信號延遲，由于這些延遲的存在將可能導致拉遠設備與正常工作的通信系統無法共存組網。

現有的技術解決方案是，移動通信基站通過外接GPS、北斗或1588V2的時鐘源，實現室外基站設備對整個通信系統的同步，且為了避免干擾，各站點拉遠設備的遠端機所發信號的無線幀邊沿是對齊的。

室外光纖拉遠設備所構成的信號網絡連接如圖1所示。

由于直接將射頻信號拉遠傳輸損耗較大，所以在基站機房安置光纖拉遠設備的近端機，與基站設備以射頻電纜連接，并將基站設備的下行射頻信號轉換為下行數字光纖信號經光纖傳輸至遠地的遠端機，再由遠端機變換為相應的下行射頻信號對移動終端進行信號覆蓋；遠端機還將移動終端的上行射頻信號轉換為上行數字光纖信號經光纖傳輸至其所連接的近端機，由近端機變換為相應的上行射頻信號接入基站設備，且近端機可連接多臺遠端機，使得光纖數字信號傳輸至多點安置的遠端機。

拉遠設備，其近端機、遠端機以及連接的光纖實現了射頻信號的拉遠，光纖拉遠設備將基站的射頻信號轉換為數字光信號后進行遠距離傳輸，最大可靠的信號傳輸距離可以達到20km。但是數字光信號中的數據在光纖中傳輸會產生延時，這樣，數字光纖拉遠設備的遠端機在其站點發出的射頻信號可能無法和其他基站設備發出的射頻信號保持同步。如圖1所示的數字光纖拉遠設備第三遠端機13的射頻覆蓋信號與第二基站設備2的射頻覆蓋信號形成信號重疊區，進而形成該信號重疊區內射頻信號的相互干擾，在該區域內TD-LTE移動終端設備可能無法正常工作，具體體現為接入時延增大、接入成功率降低、切換成功率降低、業務速率降低。

單向射頻模擬信號變換至數字信號處理的轉換過程，以及反向變換過程，各需要3μs至4μs的時間，所以近端機和單一遠端機處理時延的總和約為6μs至8μs。若使用20km的光纖拉遠，則由光纖帶來的延遲為100μs(光速為3x10⁸，光在光線內傳輸存在折射路徑，約為直線距離的1.5倍，所以20Km的延遲約為：2x10⁴x1.5/3x10⁸＝100μs)，合計總延遲106μs至108μs。這個時間超過了TD-LTE的保護間隔CP(正常CP長度為5.2μs)，所以下行信號干擾較大，勢必會造成終端接收信號信噪比降低，從而使得網絡性能下降，降低網絡吞吐量；當延時所引起的干擾再增大時，可能造成用戶數據和參考數據解調錯誤，引起數據接收失敗，嚴重的可能引起在網絡的局部地區中斷，即使移動終端能夠正常搜索到TD-LTE的信號，但也無法正常工作，嚴重影響用戶使用。